CN213752930U - 一种电动汽车换电电池包双向锁止机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车换电电池包双向锁止机构，包括外壳(10)、螺栓(20)、锁止底座(30)、锁止弹性件(40)、锁止推环(50)、挡环(60)；其中，外壳(10)内部中空；外壳(10)的内腔，从下往上依次设置有挡环(60)、锁止推环(50)和锁止底座(30)；锁止推环(50)的内侧和锁止底座(30)内侧之间，设置有锁止弹性件(40)；其中，外壳(10)的顶部开口设置有螺栓安装孔(11)；外壳(10)的内腔侧壁，环绕设置有底座内螺纹(12)和挡环内螺纹(13)；本实用新型能够从结构层实现快速锁止，满足锁止机构的锁止可靠性，保证电池包安装的可靠性，具有重大的生产实践意义。

Description

一种电动汽车换电电池包双向锁止机构

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种电动汽车换电电池包双向锁止机构。

背景技术

目前，为了方便电动汽车的使用，开始推广应用换电模式(即通过更换已提前充满电的电池包，来延长续航里程)，在国家及地方的大力支持下，车电分离发展趋势凸显。

电动汽车采取换电模式，便于对电池集中监控和管理，有助于提高电池安全性，缓解用户对新能源汽车的充电及里程焦虑，有助于开拓新能源市场。

电动汽车采取换电模式，要求能够快速换电，而快速换电就要做到结构层面快速锁止、电连接层面的快速接插头以及软件层面的BMS(电池管理系统)识别判断和控制。

其中，在结构层面，现有的换电模式采取的电池包固定方式包括卡扣式锁止机构和螺纹式锁止机构两种，不仅结构复杂，可靠性存在不足，而且锁止方向单一，通常只能满足轴向或者径向等单一方向的锁止。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种电动汽车换电电池包双向锁止机构。

为此，本实用新型提供了一种电动汽车换电电池包双向锁止机构，包括外壳、螺栓、锁止底座、锁止弹性件、锁止推环、挡环；

其中，外壳内部中空；

外壳的内腔，从下往上依次设置有挡环、锁止推环和锁止底座；

锁止推环的内侧和锁止底座内侧之间，设置有锁止弹性件；

其中，外壳的顶部开口设置有螺栓安装孔；

外壳的内腔侧壁，环绕设置有底座内螺纹和挡环内螺纹；

底座内螺纹，位于挡环内螺纹的上方；

其中，螺栓从上到下依次设置有导向部、螺纹部、限位台、锁止槽端面、锁止槽周面和卡槽；

锁止槽端面位于锁止槽周面的顶部；

卡槽，位于螺栓的底部，并且左右两侧和底部均开口；

其中，锁止底座具有上下贯通的底座通孔；

锁止底座的上部和下部四周外壁，分别具有固定外螺纹和限位外螺纹；

锁止底座在固定外螺纹和限位外螺纹之间的位置，设置有限位台阶；

锁止底座的中心通孔下侧，具有一圈锁止斜面；

其中，锁止底座上的固定外螺纹，与外壳上的底座内螺纹相螺纹连接；

其中，锁止弹性件具有上下贯通的弹性件通孔；

锁止弹性件包括环形的安装部和多个弹性爪；

多个弹性爪，等间距设置在安装部的顶部；

每个弹性爪的外侧，从上到下依次具有轴向锁止面、径向锁止段和弹性斜面；

其中，锁止推环具有上下贯通的推环通孔；

推环通孔的四周内壁，具有限位内螺纹；

推环通孔的下部，环绕设置有一圈安装槽；

锁止推环的底部中心位置，具有中心开孔的花键；

所述安装槽为环形凹槽；

其中，挡环的四周外壁，具有挡环外螺纹；

挡环具有上下贯通的挡环通孔；

挡环通孔的下部，环绕设置有一圈挡环台阶；

挡环的四周外壁下部，等间距开有四个向下开口的U型槽；

挡环上的挡环外螺纹，与外壳上的挡环内螺纹相连接；

挡环台阶，与锁止推环的底部四周边缘相接触；

其中，螺栓上部的螺纹部，向上贯穿通过外壳上的螺栓安装孔；

螺栓上部的限位台，与外壳的顶部内侧相接触；

螺栓的中下部，从上往下依次垂直贯穿通过底座通孔、弹性件通孔、推环通孔和挡环通孔。

优选地，锁止底座上的限位台阶底部，与锁止推环的顶部相接触。

优选地，锁止斜面的倾斜角为a；

弹性斜面的倾斜角为b；

所述弹性斜面的倾斜角b，大于锁止斜面的倾斜角a。

优选地，四个U型槽呈十字形对称分布。

优选地，锁止弹性件上的安装部，安装在锁止推环的安装槽内；

锁止推环上的限位内螺纹与锁止底座上的限位外螺纹相螺纹连接；

锁止弹性件的弹性斜面，与锁止底座上的锁止斜面相接触。

优选地，当锁止时，锁止弹性件的轴向锁止面与螺栓上的锁止槽端面抵触；

锁止弹性件的径向锁止段与螺栓上的锁止槽周面抱紧。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种电动汽车换电电池包双向锁止机构，其能够从结构层实现快速锁止，满足锁止机构的锁止可靠性，保证电池包安装的可靠性，具有重大的生产实践意义。

对于本实用新型，其使用的锁止弹性件在锁止底座上的锁止斜面限制下变形，最终锁止弹性件的轴向锁止面与螺栓上的锁止槽端面相抵触，锁止弹性件的径向锁止段与螺栓上的锁止槽周面相抱紧，从而可以实现对螺栓进行轴向与径向的共同锁止。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种电动汽车换电电池包双向锁止机构的剖面示意图；

图2为本实用新型提供的一种电动汽车换电电池包双向锁止机构的立体爆炸示意图；

图3为本实用新型提供的一种电动汽车换电电池包双向锁止机构中，螺栓的立体结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种电动汽车换电电池包双向锁止机构中，锁止底座的立体结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种电动汽车换电电池包双向锁止机构中，锁止弹性件的立体结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种电动汽车换电电池包双向锁止机构中，锁止推环的立体结构示意图；

图7为本实用新型提供的一种电动汽车换电电池包双向锁止机构中，挡环的立体结构示意图；

图中，10为外壳；11为螺栓安装孔；12为底座内螺纹；13挡环内螺纹；

20为螺栓；21为导向部；22为螺纹部；23为锁止槽周面；24为锁止槽端面；25为卡槽；

30为锁止底座；31为固定外螺纹；32为限位台阶；33为限位外螺纹；34为锁止斜面；

40为锁止弹性件；41为轴向锁止面；42为径向锁止段；43为弹性斜面；44为安装部；

50为锁止推环；51为限位内螺纹；52为安装槽；53为花键；

60为挡环；61为挡环外螺纹；62为挡环台阶；63为U型槽。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段更容易理解，下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定安装，也可以是可拆卸安装。

对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1至图6，本实用新型提供了一种电动汽车换电电池包双向锁止机构，包括外壳10、螺栓20、锁止底座30、锁止弹性件40、锁止推环50、挡环60；

其中，外壳10内部中空；

外壳10的内腔，从下往上依次设置有挡环60、锁止推环50和锁止底座30；

锁止推环50的内侧和锁止底座30内侧之间，设置有锁止弹性件40；

其中，外壳10内部中空；

外壳10的顶部开口设置有螺栓安装孔11；

外壳10的内腔侧壁，环绕设置有底座内螺纹12和挡环内螺纹13；

底座内螺纹12，位于挡环内螺纹13的上方；

其中，螺栓20从上到下依次设置有导向部21、螺纹部22、限位台26、锁止槽端面24、锁止槽周面23和卡槽25；

锁止槽端面24位于锁止槽周面23的顶部；

卡槽25，位于螺栓20的底部，并且左右两侧和底部均开口；

其中，锁止底座30具有上下贯通的底座通孔300；

锁止底座30的上部和下部四周外壁，分别具有固定外螺纹31和限位外螺纹33；

锁止底座30在固定外螺纹31和限位外螺纹33之间的位置，设置有限位台阶32；

锁止底座30的中心通孔下侧，具有一圈锁止斜面34；

具体实现上，锁止底座30上的固定外螺纹31，与外壳10上的底座内螺纹12相螺纹连接；

其中，锁止弹性件40具有上下贯通的弹性件通孔400；

锁止弹性件40包括环形的安装部44和多个弹性爪401；

多个弹性爪401，等间距设置在安装部44的顶部；

每个弹性爪401的外侧，从上到下依次具有轴向锁止面41、径向锁止段42和弹性斜面43；

其中，锁止推环50具有上下贯通的推环通孔500；

推环通孔50的四周内壁，具有限位内螺纹51；

推环通孔50的下部，环绕设置有一圈安装槽52；

锁止推环50的底部中心位置，具有中心开孔的花键53；

所述安装槽52为环形凹槽；

其中，挡环60的四周外壁，具有挡环外螺纹61；

挡环60具有上下贯通的挡环通孔600；

挡环通孔600的下部，环绕设置有一圈挡环台阶62；

挡环60的四周外壁下部，等间距开有四个向下开口的U型槽63；

挡环60上的挡环外螺纹61，与外壳10上的挡环内螺纹13相连接；

挡环台阶62，与锁止推环50的底部四周边缘相接触；

具体实现上，螺栓20上部的螺纹部22，向上贯穿通过外壳10上的螺栓安装孔11；

螺栓20上部的限位台26，与外壳10的顶部内侧相接触；

螺栓20的中下部，从上往下依次垂直贯穿通过底座通孔300、弹性件通孔400、推环通孔500和挡环通孔600。

在本实用新型中，具体实现上，锁止底座30上的限位台阶32底部，与锁止推环50的顶部相接触。

在本实用新型中，具体实现上，锁止斜面34的倾斜角为a；

弹性斜面43的倾斜角为b；

所述弹性斜面43的倾斜角b，大于锁止斜面34的倾斜角a。

需要说明的是，对于本实用新型，挡环台阶62，用于在解锁过程中，限制锁止推环50掉出.

在本实用新型中，具体实现上，四个U型槽63呈十字形对称分布。

在本实用新型中，具体实现上，锁止弹性件40上的安装部44，安装在锁止推环50的安装槽52内；

锁止推环50上的限位内螺纹51与锁止底座30上的限位外螺纹33相螺纹连接；

锁止弹性件40的弹性斜面43，与锁止底座30上的锁止斜面34相接触。

在本实用新型中，具体实现上，当锁止时，锁止弹性件40的轴向锁止面41与螺栓20上的锁止槽端面24抵触；

锁止弹性件40的径向锁止段42与螺栓20上的锁止槽周面23抱紧。

为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面说明本实用新型的工作原理。

需要说明的是，对于本实用新型，外壳10可以作为电池包的箱体吊耳部分，螺栓20的螺纹部22从下往上穿入外壳10内的螺栓安装孔11，锁止底座30上的固定外螺纹31与外壳10的底座内螺纹12相螺纹连接，锁止弹性件40上的安装部44安装在锁止推环50的安装槽52内，锁止推环50上的限位内螺纹51与锁止底座30上的限位外螺纹33相螺纹连接，锁止弹性件40在锁止底座30上的锁止斜面34的限制下变形(因为锁止弹性件40的弹性斜面43，与锁止底座30上的锁止斜面34相接触)，最终锁止弹性件40的轴向锁止面41与螺栓20上的锁止槽端面24抵触，锁止弹性件40的径向锁止段42与螺栓20上的锁止槽周面23抱紧，实现对螺栓20进行轴向与径向两个方向的共同锁止。

对于本实用新型，当锁止时，锁止推环50旋转向上移动，带动锁止弹性件40向上移动，锁止弹性件40在锁止底座30上的锁止斜面34限制下变形，最终锁止弹性件40的轴向锁止面41与螺栓上的锁止槽端面24抵触，锁止弹性件40的径向锁止段42与螺栓20上的锁止槽周面23抱紧，从而实现对螺栓20的轴向与径向双向锁止。

需要说明的是，当锁止时，锁止推环50在外部专用工具(用于固定连接花键53的现有工具)作用下旋转花键53，从而实现让锁止推环50旋转向上移动。

在本实用新型中，螺栓作用20是将动力电池包吊装在电动汽车整车上。其中，螺栓20上部的导向部21便于安装，螺纹部22与现有电动汽车整车端上的安装架(其上具有预留的螺纹孔)螺接，最终起到吊装电池包作用。

在本实用新型中，螺栓20下部的卡槽25，用让外部扳手拧螺栓20时所使用。

在本实用新型中，挡环60下部的U型槽63，是让外部扳手拧挡环60时所使用。

因此，本实用新型的整体零部件少，结构科学，防松可靠。

需要说明的是，对于本实用新型，其能够同时满足锁止机构的锁止可靠性及解锁方便性。

需要说明是，外壳10可以作为箱体吊耳部分，本实用新型的锁止机构是电池包的一个组成部分，如果外壳10作为电池包的箱体吊耳部分，外壳10固定连接在电池包的箱体上，例如箱体的顶部四周边缘。

对于本实用新型，用本实用新型的锁止机构将动力电池包锁定在电动汽车整车(具体是其上的安装架)上时，螺栓20依次穿过电池包的安装架吊耳部位(未图示，具体可以直接用已固定连接电池包箱体的外壳10作为吊耳部分，或者将外壳固定连接吊耳，该吊耳固定连接电池包的箱体)及整车上的安装架(未图示)，并且锁止底座30和挡环60可以固定于电池包的安装架吊耳部位、螺栓的螺纹部22与车身处安装架上的托板(具有预留的螺纹孔)相螺接，从而将电池包处的安装架及整车上的安装架夹持固定，应用多个所示锁止机构，实现电池包在整车上的固定。

对于本实用新型，当锁止时，用专用工具顺时针旋转锁止推环50，带动锁止弹性件40向上移动，锁止弹性件40在锁止底座30上的锁止斜面34限制下变形，最终锁止弹性件40的轴向锁止面41与螺栓上的锁止槽端面24抵触，锁止弹性件40的径向锁止段42与螺栓20上的锁止槽周面23抱紧，从而实现对螺栓20的轴向与径向双向锁止。

对于本实用新型，当解锁时，用专用工具逆时针旋转锁止推环50，进而锁止弹性件40与螺栓松开，实现解锁，进而可以用进一步使用工具旋转螺栓20，使得螺栓的螺纹部22不再与车身处安装架上的托板(具有预留的螺纹孔)相螺接，从而实现电池包与整车的分离。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种电动汽车换电电池包双向锁止机构，其能够从结构层实现快速锁止，满足锁止机构的锁止可靠性，保证电池包安装的可靠性，具有重大的生产实践意义。

对于本实用新型，其使用的锁止弹性件在锁止底座上的锁止斜面限制下变形，最终锁止弹性件的轴向锁止面与螺栓上的锁止槽端面相抵触，锁止弹性件的径向锁止段与螺栓上的锁止槽周面相抱紧，从而可以实现对螺栓进行轴向与径向的共同锁止。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种电动汽车换电电池包双向锁止机构，其特征在于，包括外壳(10)、螺栓(20)、锁止底座(30)、锁止弹性件(40)、锁止推环(50)、挡环(60)；

其中，外壳(10)内部中空；

外壳(10)的内腔，从下往上依次设置有挡环(60)、锁止推环(50)和锁止底座(30)；

锁止推环(50)的内侧和锁止底座(30)内侧之间，设置有锁止弹性件(40)；

其中，外壳(10)的顶部开口设置有螺栓安装孔(11)；

外壳(10)的内腔侧壁，环绕设置有底座内螺纹(12)和挡环内螺纹(13)；

底座内螺纹(12)，位于挡环内螺纹(13)的上方；

其中，螺栓(20)从上到下依次设置有导向部(21)、螺纹部(22)、限位台(26)、锁止槽端面(24)、锁止槽周面(23)和卡槽(25)；

锁止槽端面(24)位于锁止槽周面(23)的顶部；

卡槽(25)，位于螺栓(20)的底部，并且左右两侧和底部均开口；

其中，锁止底座(30)具有上下贯通的底座通孔(300)；

锁止底座(30)的上部和下部四周外壁，分别具有固定外螺纹(31)和限位外螺纹(33)；

锁止底座(30)在固定外螺纹(31)和限位外螺纹(33)之间的位置，设置有限位台阶(32)；

锁止底座(30)的中心通孔下侧，具有一圈锁止斜面(34)；

其中，锁止底座(30)上的固定外螺纹(31)，与外壳(10)上的底座内螺纹(12)相螺纹连接；

其中，锁止弹性件(40)具有上下贯通的弹性件通孔(400)；

锁止弹性件(40)包括环形的安装部(44)和多个弹性爪(401)；

多个弹性爪(401)，等间距设置在安装部(44)的顶部；

每个弹性爪(401)的外侧，从上到下依次具有轴向锁止面(41)、径向锁止段(42)和弹性斜面(43)；

其中，锁止推环(50)具有上下贯通的推环通孔(500)；

推环通孔(500)的四周内壁，具有限位内螺纹(51)；

推环通孔(500)的下部，环绕设置有一圈安装槽(52)；

锁止推环(50)的底部中心位置，具有中心开孔的花键(53)；

所述安装槽(52)为环形凹槽；

其中，挡环(60)的四周外壁，具有挡环外螺纹(61)；

挡环(60)具有上下贯通的挡环通孔(600)；

挡环通孔(600)的下部，环绕设置有一圈挡环台阶(62)；

挡环(60)的四周外壁下部，等间距开有四个向下开口的U型槽(63)；

挡环(60)上的挡环外螺纹(61)，与外壳(10)上的挡环内螺纹(13)相连接；

挡环台阶(62)，与锁止推环(50)的底部四周边缘相接触；

其中，螺栓(20)上部的螺纹部(22)，向上贯穿通过外壳(10)上的螺栓安装孔(11)；

螺栓(20)上部的限位台(26)，与外壳(10)的顶部内侧相接触；

螺栓(20)的中下部，从上往下依次垂直贯穿通过底座通孔(300)、弹性件通孔(400)、推环通孔(500)和挡环通孔(600)。

2.如权利要求1所述的电动汽车换电电池包双向锁止机构，其特征在于，锁止底座(30)上的限位台阶(32)底部，与锁止推环(50)的顶部相接触。

3.如权利要求1所述的电动汽车换电电池包双向锁止机构，其特征在于，锁止斜面(34)的倾斜角为a；

弹性斜面(43)的倾斜角为b；

所述弹性斜面(43)的倾斜角b，大于锁止斜面(34)的倾斜角a。

4.如权利要求1所述的电动汽车换电电池包双向锁止机构，其特征在于，四个U型槽(63)呈十字形对称分布。

5.如权利要求1所述的电动汽车换电电池包双向锁止机构，其特征在于，锁止弹性件(40)上的安装部(44)，安装在锁止推环(50)的安装槽(52)内；

锁止推环(50)上的限位内螺纹(51)与锁止底座(30)上的限位外螺纹(33)相螺纹连接；

锁止弹性件(40)的弹性斜面(43)，与锁止底座(30)上的锁止斜面(34)相接触。

6.如权利要求1至5中任一项所述的电动汽车换电电池包双向锁止机构，其特征在于，当锁止时，锁止弹性件(40)的轴向锁止面(41)与螺栓(20)上的锁止槽端面(24)抵触；

锁止弹性件(40)的径向锁止段(42)与螺栓(20)上的锁止槽周面(23)抱紧。

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